Тип 23

В ци­лин­дре под порш­нем на­хо­дит­ся не­ко­то­рое ко­ли­че­ство газа, за­ни­ма­ю­ще­го при тем­пе­ра­ту­ре и дав­ле­нии объ­ем Ка­кую ра­бо­ту при­шлось со­вер­шить, сжи­мая газ при по­сто­ян­ном дав­ле­нии, если его тем­пе­ра­ту­ра при этом по­ни­зи­лась до Тре­ние меж­ду стен­ка­ми ци­лин­дра и порш­нем от­сут­ству­ет.

Мас­са иде­аль­но­го газа, на­хо­дя­ще­го­ся при тем­пе­ра­ту­ре охла­жда­ет­ся изо­хор­но так, что дав­ле­ние па­да­ет в раз. За­тем газ рас­ши­ря­ет­ся при по­сто­ян­ном дав­ле­нии. В ко­неч­ном со­сто­я­нии его тем­пе­ра­ту­ра рав­на пер­во­на­чаль­ной. Мо­ляр­ная мас­са газа Опре­де­лить со­вер­ша­е­мую га­зом ра­бо­ту.

Чай­ник с ки­пят­ка теп­ло­ем­ко­стью осты­ва­ет до не­ко­то­рой тем­пе­ра­ту­ры в раз бы­стрее, чем чай­ник с ки­пят­ка. Най­ти теп­ло­ем­кость чай­ни­ка, счи­тая ско­рость теп­ло­об­ме­на чай­ни­ка с окру­жа­ю­щей сре­дой по­сто­ян­ной.

Мо­крый снег (смесь воды и льда при тем­пе­ра­ту­ре кри­стал­ли­за­ции воды) пре­вра­ти­ли в пар на го­рел­ке мощ­но­стью за 1000 се­кунд. В сне­гу со­дер­жа­лось льда. Сколь­ко воды со­дер­жа­лось в мо­кром сне­гу, если КПД го­рел­ки ра­вен 85%? Теп­ло­ем­ко­стью со­су­да и теп­ло­по­те­ря­ми пре­не­бречь.

Алю­ми­ни­е­вый чай­ник, дол­гое вре­мя сто­я­щий на пли­те с дву­мя лит­ра­ми воды, вски­пя­ти­ли на га­зо­вой пли­те. Вы­лив ки­пя­ток, сра­зу на­бра­ли столь­ко же воды ком­нат­ной тем­пе­ра­ту­ры и сно­ва до­ве­ли ее до ки­пе­ния на той же кон­фор­ке. Ока­за­лось, что во вто­рой раз вода за­ки­пе­ла на 6% бы­стрее. Най­ди­те мас­су чай­ни­ка. Теп­ло­об­ме­ном с окру­жа­ю­щей сре­дой пре­не­бречь.

Два со­су­да, со­дер­жа­щих оди­на­ко­вое чис­ло мо­ле­кул ге­лия, со­еди­не­ны кра­ном. В пер­вом со­су­де сред­няя квад­ра­тич­ная ско­рость мо­ле­кул а во вто­ром Ка­кой бу­дет эта ско­рость, если от­крыть кран, со­еди­ня­ю­щий со­су­ды?

Ка­кой объ­ем за­ни­ма­ет один моль газа при нор­маль­ных усло­ви­ях?

Ка­ко­во дав­ле­ние газа в элек­три­че­ской лам­поч­ке, объ­ем ко­то­рой если че­рез скол под по­верх­но­стью воды на глу­би­не в лам­поч­ку во­шло воды? Ат­мо­сфер­ное дав­ле­ние — нор­маль­ное. Про­цесс счи­тать изо­тер­ми­че­ским.

На ка­кой глу­би­не пу­зырь­ки воз­ду­ха име­ют диа­метр вдвое мень­ший, чем у по­верх­но­сти воды? Ат­мо­сфер­ное дав­ле­ние на уров­не воды — нор­маль­ное. Счи­тать, что тем­пе­ра­ту­ра воды не из­ме­ня­ет­ся с глу­би­ной.

В со­су­де ле­жит ку­сок льда. Тем­пе­ра­ту­ра льда Если со­об­щить ему ко­ли­че­ство теп­ло­ты то весь лёд рас­та­ет, и об­ра­зо­вав­ша­я­ся вода на­гре­ет­ся до тем­пе­ра­ту­ры Ка­кая доля льда рас­та­ет, если со­об­щить ему ко­ли­че­ство теп­ло­ты Теп­ло­вы­ми по­те­ря­ми на на­грев со­су­да пре­не­бречь.

По ре­зуль­та­там на­гре­ва­ния ве­ще­ства мас­сой по­стро­ен гра­фик за­ви­си­мо­сти тем­пе­ра­ту­ры это­го ве­ще­ства от под­во­ди­мо­го ко­ли­че­ства теп­ло­ты Пер­во­на­чаль­но ве­ще­ство на­хо­ди­лось в твёр­дом со­сто­я­нии.

Ка­ко­ва была мас­са ве­ще­ства в твер­дом со­сто­я­нии в тот мо­мент, ко­гда ве­ще­ству со­об­щи­ли энер­гии? По­те­ря­ми энер­гии мож­но пре­не­бречь.

В ка­ло­ри­метр на­ли­то воды при тем­пе­ра­ту­ре К воде до­бав­ля­ют лëд при тем­пе­ра­ту­ре По­сле уста­нов­ле­ния теп­ло­во­го рав­но­ве­сия в ка­ло­ри­мет­ре оста­ет­ся толь­ко вода при тем­пе­ра­ту­ре Най­ди­те мас­су до­бав­лен­но­го льда.

В ста­кан ка­ло­ри­мет­ра, со­дер­жа­щий воды, опу­сти­ли ку­сок льда мас­сой имев­ше­го тем­пе­ра­ту­ру По­сле того как на­сту­пи­ло теп­ло­вое рав­но­ве­сие, весь лёд рас­та­ял, и тем­пе­ра­ту­ра воды ста­ла рав­ной Опре­де­ли­те на­чаль­ную тем­пе­ра­ту­ру воды. Теп­ло­ём­ко­стью ка­ло­ри­мет­ра и теп­ло­об­ме­ном с окру­жа­ю­щей сре­дой пре­не­бречь.

В влаж­но­го воз­ду­ха при тем­пе­ра­ту­ре со­дер­жит­ся во­дя­но­го пара. Дав­ле­ние на­сы­щен­но­го пара при этой тем­пе­ра­ту­ре p_н = Ка­ко­ва от­но­си­тель­ная влаж­ность воз­ду­ха?

В бал­ло­не объ­емом на­хо­дит­ся ар­гон под дав­ле­ни­ем и тем­пе­ра­ту­ре Из бал­ло­на взя­ли часть газа, и дав­ле­ние по­ни­зи­лось до а тем­пе­ра­ту­ра ста­ла рав­ной Най­ти мас­су ар­го­на, взя­тую из бал­ло­на.

Иде­аль­ный газ, за­ни­ма­ю­щий объ­ем и на­хо­дя­щий­ся под дав­ле­ни­ем сжи­ма­ют сна­ча­ла изо­тер­ми­че­ски до объ­ема по­том изо­ба­ри­че­ски до объ­ема а за­тем опять изо­тер­ми­че­ски до объ­ема Под ка­ким дав­ле­ни­ем бу­дет на­хо­дить­ся этот газ в кон­це ука­зан­но­го про­цес­са?

На ри­сун­ке пред­став­лен гра­фик за­ви­си­мо­сти дав­ле­ния не­ко­то­рой по­сто­ян­ной мас­сы кис­ло­ро­да от его объ­ёма в адиа­бат­ном про­цес­се. В ис­ход­ном со­сто­я­нии (точ­ка А) тем­пе­ра­ту­ра газа рав­на Ка­кую тем­пе­ра­ту­ру бу­дет иметь кис­ло­род при воз­рас­та­нии дав­ле­ния на

Ку­сок льда опу­сти­ли в тер­мос с во­дой. На­чаль­ная тем­пе­ра­ту­ра льда рав­на на­чаль­ная тем­пе­ра­ту­ра воды рав­на Ис­ход­ная мас­са воды Теп­ло­ем­ко­стью тер­мо­са мож­но пре­не­бречь. При до­сти­же­нии теп­ло­во­го рав­но­ве­сия в воде оста­ет­ся пла­вать ку­со­чек льда. Ка­кая мас­са льда рас­та­я­ла в про­цес­се пе­ре­хо­да к теп­ло­во­му рав­но­ве­сию?

Со­суд с иде­аль­ным од­но­атом­ным га­зом за­крыт порш­нем мас­сой Газ на­гре­ва­ют, при этом пор­шень под­ни­ма­ет­ся на вы­со­ту Най­ти со­вер­шен­ную га­зом ра­бо­ту из­ме­не­ние вну­трен­ней энер­гии газа и пе­ре­дан­ное газу ко­ли­че­ство теп­ло­ты Ат­мо­сфер­ным дав­ле­ни­ем пре­не­бречь.

В вер­ти­каль­но рас­по­ло­жен­ном ци­лин­дри­че­ском со­су­де, за­крытом по­движ­ным порш­нем мас­сой со­дер­жит­ся один моль од­но­атом­но­го газа. На ка­кую ве­ли­чи­ну пе­ре­дви­нет­ся пор­шень, если газу со­об­щить ко­ли­че­ство теп­ла Мас­сой газа по срав­не­нию с мас­сой порш­ня пре­не­бречь, ат­мо­сфер­ное дав­ле­ние не учи­ты­вать. Уско­ре­ние сво­бод­но­го па­де­ния при­нять

На дне ци­лин­дра, на­пол­нен­но­го воз­ду­хом, ле­жит по­лый ме­тал­ли­че­ский ша­рик ра­ди­у­сом До ка­ко­го дав­ле­ния нуж­но сжать воз­дух в ци­лин­дре, что­бы ша­рик всплыл? Опыт про­во­дят при Воз­дух счи­тать иде­аль­ным га­зом, Мас­са ша­ри­ка

Моль иде­аль­но­го газа мед­лен­но на­гре­ва­ют так, что он пе­ре­хо­дит из со­сто­я­ния в со­сто­я­ние Как при этом из­ме­ня­ет­ся тем­пе­ра­ту­ра газа в за­ви­си­мо­сти от его объ­ема если за­ви­си­мость дав­ле­ния газа от объ­ема на гра­фи­ке изоб­ра­жа­ет­ся пря­мой ли­ни­ей? Опре­де­лить ра­бо­ту со­вер­ша­е­мую га­зом в этом про­цес­се.

В ка­стрю­ле на­хо­дит­ся воды при тем­пе­ра­ту­ре При по­мо­щи ки­пя­тиль­ни­ка с по­сто­ян­ной по­треб­ля­е­мой мощ­но­стью за пол­ча­са 30 % воды из ка­стрюли пре­вра­ти­ли в пар. Ка­ко­ва мощ­ность ки­пя­тиль­ни­ка? По­те­ря­ми теп­ла и теп­ло­ём­ко­стью ка­стрюли пре­не­бречь.

В со­су­де ём­ко­стью воз­дух из ко­то­ро­го был от­ка­чан до вы­со­ко­го ва­ку­у­ма, раз­би­ли за­пол­нен­ную во­дой ам­пу­лу ём­ко­стью Ка­кая часть воды, со­дер­жав­шей­ся в ам­пу­ле, ис­па­ри­лась? В со­су­де под­дер­жи­ва­лась тем­пе­ра­ту­ра За­ви­си­мость дав­ле­ния на­сы­щен­но­го пара от тем­пе­ра­ту­ры пред­став­ле­на на гра­фи­ке. Объ­ёмом воды в со­су­де мож­но пре­не­бречь.

Во вре­мя опы­та объ­ём со­су­да с раз­ре­жен­ным ар­го­ном не ме­нял­ся, и ар­гон пе­ре­шёл из со­сто­я­ния 1 в со­сто­я­ние 2 (см. ри­су­нок). Кран у со­су­да был за­крыт не­плот­но, и сквозь него мог про­са­чи­вать­ся ар­гон. Опре­де­ли­те от­но­ше­ние чис­ла мо­ле­кул газа в со­су­де в кон­це и в на­ча­ле опы­та.